Title: Critical evaluation of taping methods with focus on its effects. Objectives: Purpose of this diploma thesis is critical evaluation of taping methods with concentration on its effects. Evaluation, comparison of contradictory statements and obtained information will be done based on a study and analysis of literature and scientific studies regarding taping methods and its efficiencies. On this base, final conclusions about real efficiency of taping will be made. Methods: In this diploma thesis, which is a critical review, document studies method will be used, along with analysis of professional scientific sources and their comparison. Results: The sport tapes (solid and elastic) and the kinesio tapes may participate on the possible mechanisms of the taping method effect. The various kinds of the tapes are different in the consequences of its effects. For lack of good scientific studies we can not clearly objectify the method of the taping. Keywords: taping, taping methods, taping efficiency, knesio taping, benefits of taping, prevention, critical review, proprioception, scars.

Proprioception is the ability to sense body position necessary for coordinate precise movements. Despite the low complexity of insect neuronal systems, scientists are studying their motor control system. Researchers performed experiments in desert locusts by stimulating their apodeme and recording the neuronal response. Previous studies reported variations in neuronal spiking rates related to acceleration, velocity and position sensitivity. Their results led us to the assumption that either there are different kinds of sensory neurons, or there is only one type of neuron responding to various Physical quantities. Therefore, this research intends to investigate the different spiking rates. We also want to study the influence of apodemes excitations in sensory neurons with information theoretical measures. However, the way signals were recorded does not allow the calculation of delayed transfer entropy (DTE) between sensory neurons. To solve that problem we propose a method to estimate parameters of connections in such scenarios. Our analysis will model the time spent between spikes with survival functions. The influence of excitation in the neuronal response will be analyzed with DTE, which will also be used to validate the methods of simulation. Results show that there is evidence to support the assumption of different spiking rates among sensory neurons. DTE suggests the existence of intermediate processing nodes between excitation and some sensory neurons. A further simulation joining the methods proposed and neuronal signals showed that models considering intermediate pathways present a good fit to the data. We suggest that the different responses of sensory neurons are not due to various types of neurons, but to a preprocessing layer. / Propriocepção é a capacidade de monitorar a posição do corpo necessária para coordenar movimentos precisos. Apesar da baixa complexidade dos sistemas neuronais de insetos, cientistas têm estudado seu controle motor. Pesquisadores realizaram experimentos em gafanhotos estimulando mecanicamente seu apódema e registrando a resposta neuronal. Estudos anteriores relatam variações nas taxas de spiking, e as relacionam com sensibilidades à aceleração, à velocidade e à posição. Seus resultados nos levaram às suposições de que ou existem diferentes tipos de neurônios sensores ou há apenas um tipo de neurônio sensível à diferentes grandezas físicas. Portanto, esta pesquisa pretende investigar as diferentes taxas de spiking e estudar a influência das excitações do apódema em neurônios sensores com medidas de teoria da informação. No entanto, a forma como os sinais foram gravados não permite calcular-se a transferência de entropia atrasada (DTE) entre neurônios sensores. Para tanto, propôs-se um método de estimação de parâmetros para ligações em tais cenários. As análises modelarão o tempo gasto entre spikings com funções de sobrevida. Além disso, a influência da excitação sobre a resposta neuronal será analisada com DTE, a qual também será utilizada para validar os métodos de simulação. Os resultados mostram que há evidências para suportar a hipótese de diferentes taxas de spiking. A DTE sugere a existência de nós intermediários (entre excitação e alguns neurônios sensoriais). Posteriormente, uma simulação juntando os métodos propostos e os sinais neuronais mostrou que modelos considerando caminhos intermediários se ajustam bem aos dados. Por fim, os resultados sugerem que as diferentes respostas de neurônios sensores não acontecem devido a diferentes tipos de neurônios, mas sim à uma camada de pré-processamento.

O objetivo deste estudo foi comparar o equilíbrio postural entre sedentários e jogadores recreacionais de futebol com e sem reconstrução do LCA usando o Biodex Balance System (BBS). Métodos: é um estudo descritivo transversal, controlado e observacional, sem intervenção terapêutica que avaliou 64 indivíduos do sexo masculino, idade entre 20-40 anos. Foram avaliados três grupos: jogadores de futebol com reconstrução do LCA, jogadores de futebol sem lesão e um grupo de sedentários. Todos os indivíduos realizaram o teste de equilíbrio postural em dois níveis de estabilidade oito (mais estável) e dois (menos estável). Os índices de estabilidade avaliados foram: geral, ântero/posterior e medial/lateral. Resultados: Os resultados da avaliação do equilíbrio postural intragrupo foram: o lado operado dos atletas operados foi mais estável do que o lado não operado. Não houve diferenças entre o lado dominante e não dominante dos grupos de atletas sem lesão e sedentários. Na comparação intergrupos, o lado operado dos atletas operados foi mais estável que o dos atletas sem lesão (lado dominante e não dominante). O grupo dos sedentários foi mais estável que os atletas operados nas duas comparações feitas: com o lado operado e não operado, e que o grupo dos atletas sem lesão: lado dominante e não dominante. Conclusão: O membro operado apresentou maior equilíbrio postural comparado ao lado não operado e ao grupo de atletas sem lesão. Os sedentários apresentaram maior equilíbrio postural comparado aos atletas operados e sem lesão. A dominância dos membros inferiores não exerce influência significante no equilíbrio dos indivíduos sem lesão e sedentários / The objective this study was to compare the postural balance between sedentary recreational players of soccer with and without reconstruction of the LCA using the Biodex Balance System (BBS). Methods: This was a descriptive, transversal, observacional and controlled study, without therapeutic intervention, that evaluated 64 male individuals, aged between 20-40 years, assessed three groups: Soccer players with reconstruction of the LCA, soccer players without injury and a sedentary group. All the individuals realized the test of postural balance in the BBS in two levels of stability: eight (more steady) and two (less steady). The evaluated indexes of stability were: general, anterior/posterior and medial/lateral. Results: The result of the postural balance evaluation in intragroup were: the operated side of the athletes was steadier than the side not operated. There were no difference between the dominant and not dominant side of the athletes without injury and sedentary. In the comparison intergrups, the operated side of the athletes was steadier than athletics without injury. The group of the sedentary was steadier that athletes operated in two comparisons: with operated limb and, not operated, and than the group without lesion: dominant limb and, not dominant. Conclusion: The operated member shown greater postural balance than the not operated side and group of athletes without injury. The Sedentary shown greater postural balance compared to the group of the operated athletes and without injury. The dominance of inferior limbs does not influence significantly in the postural balance in subjects without lesion and sedentary

La recherche technologique au service du handicap est devenue une priorité nationale de santé publique. La Médecine Physique et de Réadaptation, qui prend notamment en charge les altérations du système neuromusculaire, est directement concernée par cet enjeu médico-sociétal. Parmi les disciplines qu'elle coordonne, la kinésithérapie occupe une place fondamentale, participant en particulier au diagnostic et à la thérapeutique des troubles du contrôle de la posture.<br />Dans ce contexte, ce travail doctoral a visé au développement et à la validation de solutions biomédicales innovantes d'amélioration du contrôle de la posture bipédique de personnes souffrant d'une altération de leur système sensori-moteur.<br />La mise en place de ces solutions nécessitant l'établissement préalable d'évaluations posturales objectives, fiables, valides et utilisables, ainsi que de fondements théoriques scientifiquement établis présumant de leur efficacité, trois objectifs complémentaires ont été poursuivis.<br />Sur un plan méthodologique, d'une part, notre travail a permis de proposer un protocole et des paramètres fiables, valides, utiles et utilisables d'évaluation posturographique des capacités de contrôle de la posture bipédique à des fins de diagnostic et de suivi des prises en charge.<br />Sur un plan fondamental dans le domaine des neurosciences comportementales, d'autre part, notre travail a permis une meilleure compréhension des mécanismes mis en jeu dans le contrôle de la posture bipédique.<br />Sur un plan appliqué à la clinique, enfin, les résultats de ces travaux nous ont permis de développer, mettre en place et évaluer l'efficacité d'une prise en charge à court terme fondée sur l'exploitation du paradigme de suppléance perceptive et dédiée à la compensation des déficits posturaux chez les personnes atteintes de lésion vestibulaire et chez les personnes amputées du membre inférieur.

En dissociant les images rétiniennes, une orthophorie et une hétérophorie verticales (OV et HV) correspondent respectivement à l'absence ou la présence d'une déviation de l'axe visuel verticalement, déviation annulée en vision binoculaire. Pour maintenir le corps en équilibre en position debout orthostatique, le SNC doit réaliser les transformations appropriées et coordonnées des informations visuelles, vestibulaires et somesthésiques, et générer en permanence les réponses musculaires adaptées. Des observations cliniques ont rapporté l'existence d'un lien entre phories verticales, douleurs chroniques et qualité du contrôle postural. Ce travail de thèse s'attache à tester ces observations cliniques sur la stabilité posturale orthostatique. La 1ère étude montre qu'une HV expérimentalement induite par un prisme vertical d'environ un degré, chez l'adulte jeune en bonne santé, influence la stabilité posturale, l'améliorant ou principalement la détériorant, dépendant de l'œil impliqué (i.e dominant ou non-dominant) et de la distance de fixation d'une cible. Nous suggérons que cet effet puisse être le fait de la qualité de la réponse oculomotrice. La 2e étude étudie l'effet de la dominance oculaire sur le mouvement de vergence verticale induit par ce même prisme lors de la station debout. Elle montre que les mouvements sont plus importants et excessifs par rapport à la déviation induite d'un degré lorsque le prisme est placé devant l'œil non-dominant quelle que soit la distance, et plus appropriés lorsque le prisme est placé devant l'œil dominant. Ces résultats suggèrent que les processus sensoriels, liés à la disparité induite et les réponses oculomotrices de vergence verticale, soient modulés par la dominance oculaire. La 3e étude investigue le comportement postural en termes de stabilité, toujours chez l'adulte jeune en bonne santé, selon la présence ou non d'une HV. Clairement, les sujets avec une HV sont moins stables. Une étude complémentaire montre qu'en annulant l'HV à l'aide d'un prisme approprié, la stabilité posturale est significativement améliorée. Une 4e étude traite de l'équilibre postural chez de jeunes adultes présentant des rachialgies chroniques non spécifiques associées à une HV, comparé à celui d'un groupe contrôle. Les sujets douloureux sont moins stables, et l'annulation de leurs HV par un prisme approprié renforce leur stabilité. Ainsi, l'HV, même minime, pourrait indiquer une perturbation au niveau d'informations somesthésiques impliquées dans les boucles sensorimotrices requises dans le contrôle postural via les afférences et efférences du cervelet et son rôle de calibration, les phories verticales indiqueraient alors la capacité du SNC à les intégrer de façon optimale. Il est connu que des conflits sensorimoteurs expérimentaux puissent induire des douleurs et modifier la perception sensorielle chez des sujets sains. Peut-être que des rachialgies chroniques non spécifiques résultent de tels conflits prolongés dont l'HV pourrait être un signe, ouvrant de nouvelles perspectives théoriques et cliniques.

La plupart des plantes maintiennent activement une posture érigée (principalement verticale et rectiligne) de tout ou partie de leur système aérien. Pour réaliser cela, les tiges développent des mouvements complexes. Lorsqu'une plante est penchée par rapport à la verticale en l'absence de la lumière, elle va se courber de sorte à se redresser. Des formes transitoires sont alors observés, différentes suivant les espèces, certaines ne dépassant jamais localement la verticale, lorsque d'autres présentent des formes en C, voire en S. Nous avons développé un modèle dynamique minimal qui ne dépend que de deux termes. Le premier terme, graviceptif, amène la tige à se courber vers le haut, tant qu'elle n'est pas verticale, et le deuxième, proprioceptif, tend au contraire à réduire la courbure pour maintenir la tige rectiligne. Un équilibre proprio-gravitropique, entre la verticalité et la courbure de la plante, est alors atteint. Un nombre sans dimension, B, rapport des sensibilités relatives, permet de décrire à la fois la dynamique et la forme d'équilibre et ainsi de comparer des espèces présentant des échelles très différentes, en taille ou en temps. Une estimation de B à partir de la mesure de la longueur en croissance et de la longueur de la zone courbée sur la forme finale, et de caractérisation simples des formes transitoires montre que le modèle graviproprioceptif capture bien les différentes transitions possibles. Cela permet de proposer un protocole simple de phénotypage des plantes. Une analyse cinématique fine de la croissance élongationelle et des courbures liées à la croissance différentielle mets en évidence d'autres effets plus subtils, comme un comportement oscillatoire propagatif couplé entre vitesse de croissance élongationelle et courbure-décourbure active. Cela suggère une régulation plus fine, probablement en lien avec le transport polarisé d'auxine et une croissance cellulaire rythmique.

Comme l'indiquent les divergences observées dans la littérature, la question de l'existence d'une modification du contrôle proprioceptif du mouvement au cours du vieillissement physiologique de l'adulte fait encore débat. Pour mieux comprendre ces divergences, 3 études ont été menées afin de tester les effets de contraintes d'origines musculaire, attentionnelle et temporelle sur le contrôle proprioceptif du mouvement. La tâche commune à ces 3 études était une tâche d'estimation active directe controlatérale de la cheville. Les effets de contraintes musculaire, cognitive et temporelle sur les performances de contrôle proprioceptif ont été respectivement testés dans les conditions de fatigue et non fatigue, de simple et double tâche, et de vitesses libre et rapide. Pour évaluer la performance de contrôle proprioceptif, les erreurs totales, variables et constantes ainsi que des variables temporelles et cinématiques ont été analysées. Chez les participants jeunes, les résultats de la première étude montrent que la fatigue musculaire altère la performance d'estimation de position lorsque la cheville de référence est maintenue activement en position mais pas lorsqu'elle est maintenue passivement. Afin d'éviter de confondre un effet de la fatigue musculaire éventuellement induite par la répétition de la tâche d'estimation de position, les deuxième et troisième études ont été réalisées avec la référence maintenue passivement en position. Les résultats de ces deux études montrent qu'en l'absence de contrainte cognitive et temporelle la position finale dans la tâche proprioceptive est comparable entre les adultes jeunes et âgés. Cependant, la stratégie utilisée pour atteindre cette position est différente selon l'âge. L'adjonction d'une contrainte cognitive ou temporelle produit une dégradation de la performance de contrôle proprioceptif des adultes âgés par rapport aux adultes jeunes. Dans l'ensemble, ces résultats montrent que les adultes âgés ont une capacité de résistance aux contraintes inférieure à celle des adultes jeunes. Cette thèse met donc en évidence la modification de contrôle proprioceptif du mouvement qui s'opère au cours du vieillissement physiologique.

L'utilisation des informations proprioceptives pour le contrôle de l’équilibre à la marche est encore mal comprise chez les sujets en santé ou hémiparétiques suite à un accident vasculaire cérébral. Le but de cette étude était d’évaluer le rôle des informations proprioceptives dans le maintien de l'équilibre à la marche chez les patients en santé et hémiparétiques. Une analyse de mouvement en trois dimensions a été faite chez treize participants en santé et six hémiparétiques qui marchaient sur un tapis roulant instrumenté pour déterminer leur difficulté à maintenir l’équilibre postural et dynamique, évaluée respectivement par les forces stabilisante et déstabilisante. Des vibrations étaient appliquées en continu ou pendant la phase d’appui sur les muscles postérieurs du cou et sur le triceps sural du côté non-dominant/parétique. La vibration continue ou à l’appui du triceps sural a diminué, chez les sujets en santé, la difficulté à maintenir l’équilibre dynamique et postural (p< 0,01), avec une position du corps plus en arrière, sans changement des paramètres temporels de marche. L'équilibre et les paramètres temporels de la marche n'étaient pas modifiés significativement par la vibration à la nuque (p>.17). Aucun effet des vibrations n'a été mesuré chez les patients hémiparétiques (p> 0,45). Les informations proprioceptives sont donc bien utilisées lors de la marche, mais leur rôle dépendrait des conditions de marche et des afférences visuelles disponibles. Un changement dans les capacités d’intégration expliquerait l'absence d'effet des vibrations chez les patients hémiparétiques. D’autres études sont nécessaires pour comprendre l’intégration des informations proprioceptives et visuelles dans le contrôle de l’équilibre à la marche. / Proprioceptive information is important for balance control, but little is known about how it is used during gait, or how stroke affects this use. The aim of this study was to evaluate the role of neck and ankle proprioception in balance during gait in healthy participants and after stroke. Thirteen healthy and 6 hemiparetic participants walked on an instrumented treadmill in a fully lit room, while whole-body three-dimension kinematics was quantified. Vibration was applied on the posterior neck muscles and triceps surae tendon on the non-dominant/paretic side, continuously or during the stance phase only. Difficulty to maintain dynamic and postural balance was evaluated using the stabilizing and destabilizing forces, respectively. Summary data of gait kinematics and kinetics were also reported. Continuous and stance phase vibration of the triceps surae decreased, in healthy patients, the difficulty to maintain both dynamic and postural balance in healthy participants (p<.01), with a longer distance between the centre of mass and centre of pressure and the limit of the base of support, indicating a more backward body position, and no change in temporal gait parameters. No effect of neck muscle vibration was observed (p>.17). None of the vibration conditions affected balance or gait parameters in stroke participants. The results confirmed that proprioception information is used for control balance during gait. Its importance depends on the walking and visual conditions. Changes in sensory integration capacities likely explain the results after stroke. Further study is needed to understand the integration of proprioception and vision information to control balance during gait.

The following work is an attempt to feed a dynamic concept of the body into contemporary morphogenetic design procedures in order to confront critiques that topological design processes produce architectural form that is too abstract. This begins with an understanding of the body schema; the open and continuously variable relationships between the various modes of sensation and perception that can only be described in topological terms. Similar to how active matter is instrumentalized in avant-garde practice and cutting edge research towards self-organization and morphogenesis, an active body schema has the potential to be instrumentalized towards design that aims to exploit the potential performance and openness of the body when confronted with architecture, moving away from mechanistic, representational notions of function. The work follows a procedure wherein conceptual research engages physical phenomena that are abstracted into diagrams then organized into material systems or abstract machines. These machines are intended to be mobilized and consolidated to engage specific issues of program and type and further refined to be deployed upon a specific site. This morphological process of machining architecture aims to move toward a seamless exchange between research and design that effectively instrumentalizes the dynamic body schema into a design process engaging architecture of performance. Perhaps, in terms of the body, morphogenetic design produces architecture that is not abstract enough.

The aims of the thesis were (i) to investigate the impact of repetitive low-intensity work exposure on proprioception and (ii) to examine effects of muscle stretching (especially sensory effects and effects on muscle nociception) and to relate its application to the prevention, alleviation and/or treatment of work-related neuromuscular disorders. The effects of low-intensity repetitive work on the shoulder proprioception were tested in healthy subjects. The effect of working time on the retention of subjective fatigue and their relation to changes in proprioception, and the immediate effect of stretching on shoulder proprioception were investigated. A new method to test the stretchability of the rectus femoris muscle was investigated for reliability and validity and used to assess the effects of a two-week stretching regimen on range of motion and on subjective stretch sensation. Finally, the interactions between innocuous muscle stretch and nociceptive chemical stimulation on discharge behavior of nociceptive dorsal horn neurons in the feline spinal cord were explored. The main findings were as follows: 1) The repetitive low-intensity work to fatigue diminished the shoulder proprioception; the working time as well as the retention of subjective fatigue were partly related to the extent of changed proprioception. 2) There was no effect of acute muscle stretching on the proprioception. 3) The new method for testing muscle stretchability proved valid and reliable. A two-week stretching regimen increased the tolerance to stretch torque, but the range of motion remained unchanged. 4) Half of the nociceptive dorsal horn neurons that responded to close arterial injections of bradykinin were modulated by muscle stretching applied directly after the injections. Altogether, the results give credence to the hypothesis of an involvement of sensory information distortion due to repetitive low-intensity work exposure in the development of work-related neuromuscular disorders. Increased tolerance to stretch torque may be an important mechanism in explaining improvements following stretch treatment. The spinal interactions between innocuous stretch and nociceptive muscle afferent inputs indicate a possible mechanism involved in stretching-induced pain alleviation.